DE2712095A1

DE2712095A1 - Profilteil zur verbindung von zwei traegern oder konstruktionsteilen ohne schweissung und verbindung von traegern oder anderen konstruktionsteilen mittels dieses profilteiles

Info

Publication number: DE2712095A1
Application number: DE19772712095
Authority: DE
Inventors: Andre D Benoit
Original assignee: EURAMAX ALU
Current assignee: EURAMAX ALU
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1977-03-19
Publication date: 1977-10-13
Also published as: ES457465A1; FR2346587B1; BE853108A; IT1116601B; FR2346587A1; GB1553447A; NL7703540A

Description

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Die Erfindung betrifft Mittel, die dazu verwendet werden, um Träger oder andere Konstruktionselemente, die zusammen ein Tragwerk oder ein anderes Traggerippe bilden, ohne Schweißung miteinander zu verbinden.

Es ist bekannt, zur Lösung des Problems Träger oder andere Konstruktionselemente miteinander zu verbinden, anstelle der üblichen Schweißung Verbindungseckstücke zu verwenden, die im allgemeinen durch Platten gebildet werden, die auf die zu verbindenden Träger oder Konstruktionselemente durch Schraubenbolzen oder Nieten aufmontiert werden. Diese Mittel sind zwar einfach und leicht zu benutzen, sie sind aber nicht voll befriedigend, weil diese Platten der Gesamtkonstruktion nur eine geringe mechanische Festigkeit geben, zumal häufig bei solchen I Tragwerken oder ähnlichen Konstruktionen die Knotenpunkte mechanisch schwache oder unbestimmte Stellen sind.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist es auch bekannt zur ' Verbindung von Trägern oder anderen Konstruktionselementen ' standartisierte Gußstücke zu verwenden, deren Abmessungen genau ί j den zu verbindenden Trägern oder Konstruktionsteilen entsprechenJ Diese standartisierten Gußstücke werden im allgemeinen herge- , stellt in der Form von Winkelstücken, deren zueinander senkrechte Schenkel miteinander durch im allgemeinen parallele Zwischenstücke verbunden sind, die diesen Gußstücken eine erhöhte mechanische Festigkeit verleijihen.

Durch diese Verbindungsstücke ist zwar das obengenannte Problem befriedigend gelöst, sie haben aber eine Anzahl ins Gewicht fallender Nachteile.

In erster Linie ist es notwendig, diese Verbindungsstücke in einer großen Zahl verschiedener Ausführungsformen herzustellen, damit sietf in jedem Fall den Abmessungen und Formen der Träger oder sonstigen Konstruktionselemente, die miteinander verbunden werden sollen, entsprechen. Dadurch wird die Zahl der erforderlichen Formen stark erhöht und dadurch wird wieder der

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Preis für jedes einzelne Stück erhöht. In zweiter Linie erlaubt es die Herstellung dieser Stücke durch Gießen nicht, eine

j konstante Festigkeit für die verschiedenen Ausführungsformen

I zu garantieren, die daher untereinander verschiedene mechanische (Festigkeit besitzen können. Dieser Nachteil ist offensichtlich von großer Bedeutung, wenn es sich darum handelt, Tragwerke oder Skelette herzustellen, deren Knotenpunkte konstante und j gut definierte Festigkeitseigenschaften aufweisen sollen. In dritter Linie macht die große Zahl der verschiedenen Formen der Gußstücke in einer ins Gewicht fallenden Weise eine komplizierte Lagerhaltung erforderlich, sowohl bezüglich der Herstellung als auch bezüglich der Verteilung und Benutzung.

Durch die Erfindung wird dieses Problem gelöst, indem ein neues röhrenförmig extrudiertes Profilteil geschaffen wird, zur j schweißlosen Verbindung von Trägern und anderen Konstruktions- ^j 'teilen, wobei dieses Profil insbesondere die vorstehend genannten !Nachteile vermeidet und einen sehr weiten Anwendungsbereich ge- ; {stattet, wobei es eine genaue und konstante mechanische Festig- ' keit aufweist. Gemäß der Erfindung wird dies durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Kennzeichen erreicht.

Weitere Kennzeichen der Erfindung gehen aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor. ^!

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines extrudierten rohrförmigen Profils gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Verbindung von zwei U-Profilen, die senkrecht zueinander durch ein Profil gemäß der Erfindung miteinander verbunden sind,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt ein Profilstück nach der Erfindung, das durch Extrudieren hergestellt ist und das aus Metall oder aus Kunststoff mit oder ohne Füllmittel bestehen kann. Das Profil kann

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fortlaufend hergestellt und anschließend in Elementarlängen zerschnitten werden, wie dies bei allen Profilen und Stangen bekannt ist.

Das extrudierte Profil besteht aus zwei Schenkeln 1 und 2, die eben sind und im dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei zuereinander senkrechten Ebenen liegen, in gleicher Weise wie bei den bekannten Winkelprofilen. Die beiden Schenkel 1 und 2 bilden zusammen keine scharfe Kante, sondern sind im Gegenteil miteinander verbunden durch ein Zwischenstück 3, das eben sein kann, so daß eine abgestumpfte Ecke entsteht. Die Schenkel 1 und 2 sind miteinander verbunden durch eine schräge Wand 4, die ihrerseits an ihrer Mitte mit dem Zwischenstück 3 durch einen Spannungssteg 5 verbunden ist. Die Wand 4 und der Steg 5 sind vorzugsweise ebene miteinander rechtwinklig verbundene Wände. An den Verbindungsstellen untereinander und mit den Schenkeln

1 und 2 sind Hoh^lkehlen 6 vorgesehen, um der Gefahr vorzubeugen, daß diese Verbindungsstellen Ausgangspunkte für lokale Brüche sein können. Die Wand 4 bildet im Profil mit den Teilen der Schenkel 1 und 2, die sie unterstützt, ein rohrförmiges [Gebilde mit zwei Längsschächten, die durch den Steg 5 gebildet werden und zeigt im senkrechten Querschnitt die Form eines an der Spitze abgestumpften Dreiecks, das durch die Schenkel 1 und

2 bestimmt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet der Steg 5 gleichzeitig die Winkelhalbierende des Winkels an der abgestumpften Ecke und die Mittellinie der Abstumpfung dieses Winkels. In Ausführungsformen, bei denen der Winkel zwischen den Schenkeln 1 und 2 kein rechter Winkel ist, verläuft der Steg 5 vorzugsweise in der Mittelebene dieses Winkels.

Vorteilhafterweise ist die Wand 4 mit den Schenkeln 1 und 2 durch Zwischenstücke 4a und 4b verbunden, deren jedes senkrecht auf der Ebene des zugehörigen Schnekels 1 bzw. 2 steht.

Dieses Kennzeichen, verbunden mit dem Zwischenstück 3 und den j

ι Hohlkehlen 6 ergibt den Vorteil, daß die Durchführung des j Extrudierens aus dem Spritzwerkzeug erleichtert wird, daß ein j Materialüberschuß unterdrückt wird, der sich bei spitzen Ansatz-

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winkeln ergeben würde und insbesondere das·* die Linien gleicher Beanspruchung gleichmäßig und parallel auf das rohrförmige Profil mit zwei Schächten verteilt werden. Außerdem hat die Zone von dem Punkt P, an welchem die Wand 4 an einem der Schenkel 1 und 2 ansetzt, bis zur freien Längdente jedes Schenkels eine Breite d, die annähernd gleich einem Drittel der Länge L des Schenkels ist. Dies ermöglicht es, die Schenkel 1 und 2 über einen großen Teil ihrer Breite unterzubemessen und an jedem Schenkel einen Flügel la und 2a überstehen zu lasserli, der gegen den übrigen Querschnitt vorspringt und dessen Zweck aus dem nachfolgenden hervorgeht.

Die Profilteile nach der Erfindung werden, wie aus vorstehendem

hervorgeht, durch Extrusion hergestellt und wenn es sich nun darum handelt, zwei Träger oder sonstige Konstruktionselemente nach einem Konstruktionsplan in zueinander senkrechten Rich- !tungen miteinander zu verbinden, so schneidet man von dem extrudierten Profil ein Stück ab, 4en in einer Schnittrichtung, die nicht parallel zur Längsachse des Profils ist und in einer Länge, die den Abmessungen dieser Konstruktionselemente oder dem kleinsten dieser Konstruktionselemente entspricht. Bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele handelt es sich bei den miteinander zu verbindenden Konstruktionselementen ;um die U-Profile 7 und 8, die gleiche Abmessungen haben. In diesem Fall schneidet man ein Stück S des Profiles ab, dessen j Länge genau der lichten Weite der Profile 7 und 8 entspricht, :derart, daß es zwischen die Flügel 7a, 7b und 8a, 8b eingeführt werden kann, so daß eine gleichmäßige und feste Berührung zwischen den Innenseiten 7c, 8c des Steges der Profile und den Außenseiten der Flügel 1 und 2 des Stückes S stattfindet. Die Verbindung zwischen diesem Stück S und den Profilen 7 und 8 wird dann durch hindurchgesteckte Verbindungsorgane hergestellt, vorzugsweise durch die Nieten 9, die durch Löcher gesteckt werden, die zu diesem Zweck in den Mittelstegen 7c und 8c und in den Flügeln la und 2a erzeugt werden und deren Weite so vorgesehen ist, daß die Anwendung eines üblichen Nietwerkzeuges mit Döpper und Gegenhalter möglich ist. Jeder der Flügel la, 2a

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erhält mindestens einer,vorzugsweise zwei Nieten, die angeordnet werden können, wie in Fig. 3 dargestellt, in gleichen
Achsabständen voneinander und von zwei Nieten 10, die die
Verbindung zwischen den Schenkeln 1 und 2 und dem Konstruktionselement sicherstellen. Die Nieten 10 sind vorzugsweise vom j Blindnietentyp, da sie in den einen oder anderen der beiden j Schächte des Profils ausmünden. In manchen Fällen können jedoch
auch Öffnungen in der Wand 4 und in dem Steg 3 vorgesehen sein, j um einerseits die Verwendung einfacher oder kombinierter
Nieten zu ermöglichen und andererseits ein Nietwerkzeug hin- j

durchzuführen. j

ί Bei dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ^!

kann man feststellen, daß der Abschnitt S des Profilteiles i nach der Erfindung eine innige Verbindung zwischen den Konstruktlonselementen 7 und 8 sicherstellt, zwischen denen er
einen Verbindungsknoten bildet, der insbesondere Biegungsbeanspruchungen in der Ebene der Konstruktionselemente und ' Torsionsbeanspruchungen aufnehmen kann dank des Vorhandenseins > der Wand 4 und des Steges 5.

An dem Ausführungsbeispiel kann man eber auch feststellen, daß . die einfachen maximalen Beanspruchungen, die ausgeübt werden,
bei Biegungsbeanspruchung auf die Flügel la und 2a wirken
und bei Druck-oder Zugbeanspruchung auf die Wand 4 und den Steg
während die Teile der Schenkel 1 und 2, die zwischen dem
Punkt P und dem Zwischenstück 3 liegen, im Gegensatz dazu weniger beansprucht sind, was auf ihre Lage in der Nähe der Mitte
der Verbindung der Konstruktionsteile 7 und 8 zurückzuführen
ist. Aus diesem Grund ist es möglich, im Querschnitt des
Profiles den Teilen der Schenkel 1 und 2, die zwischen dem
Zwischenstück/und dem Punkt P liegen, eine geringere Dicke zu
geben, die etwa ein Drittel der Dicke der Flügel la und 2a ist, j welche letztere vorzugsweise gleich der Dicke der Wand 4 und
des Steges 5 ist. Dadurch wird es ermöglicht, bei gleicher
mechanischer Festigkeit das Profil oder die Profilteile leichter und wirt£schaftlicher zu gestalten, was als weiterer Vorteil
anzusehen ist. 70984 1/0669

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Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht es somit ohne Schweißung eine widerstandsfähige Verbindung zwischen zwei Konstruktionselementen herzustellen, wobei nur ein einziger Profiltyp benötigt wird, der leicht in der jeweils benötigten Länge auch I auf der Baustelle abgeschnitten werden kann. Daraus ergibt sich

leine große Anwendungsbreite, sowie eine sehr einfache und veri
minderte Lagerhaltung. Ein weiterer Vorteil des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß die Benutzung eines einzigen Profils es ermöglicht nur eine einfache Herstellung durch kontinuierliche Extrusion anzuwenden und infolgedessen den Preis für die Längeneinheit erheblich zu senken. Außerdem ist es möglich, im Vergleich zu Verbindungseckstücken aus gegossenem oder gepreßtem Material Verbindungsorgane gleicher Art wie die 'zu verbindenden Konstruktionselemente zur Verfugung zu stellen, ι die die bekannten charakteristischen mechanischen Merkmale aufjweisen, die von einem Abschnitt S zum nächsten konstant und !identisch sind.

Diese verschiedenen Vorteile machen den Gegenstand der Erfindung insbesondere geeignet zur Herstellung von Gerippen oder Tragjwerken, ausgehend von Konstruktionselementen, trie Träger oder Leichtmetallprofilen. Eine besondere Anwendung kann der Gegenstand der Erfindung bei der Herstellung der Chassis für Fahr-{zeuganhänger finden, insbesondere für Anhänger für Kraftfahrzeuge·, !wie insbesondere für Wohnwagen.

Der Profilteil S kann auch durch einen oder zwei Schnitte erhalten werden, die gegen die Längsachse des Profiles geneigt sind, derart, daß es ermöglicht wird, Verbindungen herzustelllen, sei/zwischen Trägern unterschiedlicher Breite, sei es zwischen Trägern deren gemeinsame Ebene mit der Längsachse des Profilteils einen Winkel bildet, der von einem rechten Winkel abweicht.

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Claims

DR. I
ι HEINZ FEDER ρ Λ TFVf ·» ■ γ;, DR. WOLF- D. FEDER ι 2712095

Akte 77-10/20-34 18. März 1977

Dr.F/Si

EURAMAX-ALUMINIUM S.A., Avenue Louis-Antoine Beaunier, F-42160 Andreateux-Boutheon

Profilteil zur Verbindung von zwei Trägern oder Konstruktionsteilen ohne Schweißung und Verbindung von Trägern oder anderen Konstruktionsteilen mittels dieses Profilteiles.

Patentansprüche

Profilteil zur Verbindung von zwei Trägern oder Konstruktionsteilen ohne Schweißung, dadurch gekennzeichnet, daß es im Extrudierverfahren hergestellt ist und daß es aus zwei Schenkeln (1, 2), die miteinander eine abgestumpfte Ecke (3) bilden, besteht, die miteinander in Abstand von ihrA Längskanten durch eine schräge Wand (4) verbunden sind, die wieder mit der abgestumpften Ecke (3) durch einen Steg (5) verbunden ist, derart, daß die Wand (4) und der Steg (5) im Profilteil ein Rohr mit zwei Längsschächten bilden, dessen Querschnitt im wesentlichen dreieckig ist.
2. Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestumpfte Ecke (3) zwischen den beiden Schenkeln (1,2) gebildet wird durch ein ebenes Zwischenstück (3), das die beiden Schenkel (1, 2) verbindet, und daß der die schräge Wand (4) mit diesem ebenen Zwischenstück verbindende Steg (5) an der Wand (4) in deren Mitte ansetzt.

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3. Profilteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schräge Wand (4) mit den Schenkeln (1, 2) verbunden ist durch Zwischenstücke (4a, 4b), die jweils auf dem aigehörigen Schenkel (1 bzw. 2) senkrecht stehen.
4. Profilteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzstellen der schrägen Wand (4) an den Schenkeln(1,2) von den freien Längskanten der Schenkel einen Abstand (d) haben, der annähernd ein Drittel der Schenkellänge (L) beträgt.
5. Profilteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte decSchenkel (1, 2), die zwischen der abgestumpften Ecke (3) und den Ansatzstellen der schrägen Wand (4) liegen, eine Dicke haben als die Flügel (la, 2a) der Schenkel (1, 2) zwischen diesen Ansatzstellen und den äußeren Längskanten der Schenkel.
!6. Profilteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ansatzstellen zwischen den Schenkeln (1, 2), dem ebenen Zwischenstück (3), der schrägen Wand (4) und dem Steg (5) Hohlkehlen (6) sind.
7. Verbindung von Trägern oder anderen Konstruktionsteilen mittels mindestens eines Profilteiles nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilteil durch mindestens einen Schnitt, der nicht parallel zur Längsachse des Profilteiles ist, erhalten ist und mit den Trägern (7, 8) oder anderen Konstruktionsteilen durch Verbindungsmittel (9, 10) verbunden ist, die die Schenkel (1, 2) und die Träger (7, 8) durchsetzen.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieten, die die Schenkel (1, 2) und die Träger (7, 8) verbinden, die an den Stellen,die innerhalb des Rohres mit zwei Längsschächten ausmünden, Blindnieten sind.

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